生产水煤浆用新型超细搅拌球磨机的研究

煤炭加工与综合利用No.1,20l1COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATION生产水煤浆用新型超细搅拌球磨机的研究刘垚,赵国锋,何岩岩,李鵬',吴慧媛',潘永胜(1.中国矿业大学(北京),北京1000832.北京地杰源科技有限公司,北京100192)摘要:介绍一种新型超细搅拌球磨机,用于磨制生产水煤浆用超细煤粉;分析了该机的结枃特点、工作原理、性能特点以及磨矿介质粒径的选取等;论述了磨机各组成部分的技术特点。关键词:水煤浆;超细搅拌球磨机;磨矿介质中图分类号:TD453文献标识码:A文章编号:10058397(2011)01004703球磨机是制备水煤浆的关键设备,是保证水料工程带来新前景,也为微细粒的制作提出了煤浆质量和实现水煤浆生产大型化的必要条件条新路。有关试验还表明,微粒磨球具有粉碎效磨出的超细粒煤经后续工艺处理后,可制备出水率高,磨损小,对粉碎物的污染小等优点。为了煤浆和油煤浆。随着油价不断升值以及石油资源适应微粒磨球这一优势的发展,人们从微粒磨球消耗加大,我国的水煤浆生产规模不断扩大。为粒径小的特点出发,改变传统的球磨方式,采用了获得最理想的水煤浆,要求制浆煤样的粒度达搅拌方式,即搅拌球磨机。这种磨机在国内已有到微米、亚微米级。为了适应这一需要,超细微家生产,其工作原理是,在一个桶式体内,将粒的工业化制备、生产被推到了首要解决的日被粉碎物料和磨质小球一次性装入,用中心立轴程山。最近几年,我国建立了不同规模和不同工带动其上的搅拌叶片高速搅拌物料和磨质小球艺的水煤浆厂,但普遍存在投资大、能耗高、效经过一段时间,产品达到一定的细度要求后,再率低等缺陷。本文介绍一种最新研制的水煤浆生从桶口倒出。与筒式球磨机相比,该磨机具有效产设备,采用独特的内部转子结构设计、连续性率高、能耗低、体积小、噪音低、加工粒度均匀给料与排料、湿法磨矿工艺的新型超细搅拌球等特点,但由于是间歇式进出料,产品最终粒径磨机。由时间来控制。这样很难适应工业化生产的需1超细微粒制备、生产的现状要,并且粒径分布较广而不集中。粉磨时间长了就会造成过细粉磨,时间不够又达不到要求,操传统球磨机釆用大直径磨球,转速低、填充作不方便。系数小,并且磨损严重,很难适应现代工业的需要山。另外,用这种方式磨制出的微粉,粒径很2超细搅拌球磨机简介难达到10μm以下,产品粒度也不均匀。前几为了适应超细煤粉制备水煤浆的工业需要,年,人们才逐渐注意到微粒磨球在超细粉碎中的中国矿业大学(北京)研究出了最新型的卧式搅拌作用。日本村田公司的田中谦次等人的实验结果球磨机,其结构如图1和图2所示。该设备是在表明,2-3mm粒径的微粒磨球具有研磨时间传统搅拌球磨机基础上设计的,但又区别于传统短,微粉粒度分布窄的优点。这项发现无疑给材磨机,它采用卧式筒体结构,外部筒体不动,内收稿日期:2010-11-25中国煤化工内部除转子外的作者简介:刘歪(1977-),男,山东潍坊人,中国矿业CNMHG原理是,在筒体大学(北京)物加工程专业208级在读硕士研究生,研究方内,将磨矿介质球坝先装入,戬磨物料矿浆用泵向:矿物加工、水煤浆制备及选矿机概打入磨机,转子在中心轴带动下高速搅拌物料和煤炭加工与综合利用2011年第1期介质球,在钢球与物料、转子与物料之间各种力(1)传动系统。磨机的传动系统主要包括电的综合作用下,经过一段时间,产品达到一定的机、液力耦合器、减速机等。电机通过联轴器与磨碎后,再从空心轴内流出。该设备的另一大特液力耦合器相连,带动耦合器转动,耦合器输出点是填充系数可达到0.7~0.9,这是传统球磨机转矩传递给减速机,通过减速机作用带动磨机运和立式搅拌磨机无法可比的,其最高转速可达到转。采用液力耦合器的作用有以下几点:①消100转/min。这种大填充系数、高转速的必然结除冲击和振动;②使输出转速低于输入转速,果是带来较高的生产效率,它的产量比立式搅拌两轴的转速差随载荷的增大而增加;③过载保磨提高2-3倍,并且结构简单2。护功能,载荷过大而停转时输入轴仍可转动,不搅拌棒与拨片致损坏电动机;④当载荷减小时,输出轴转速增加,直到接近于输入轴的转速。这样的设计既提高了传动效率,又保证了转动系统的平稳,缓AA⊥AM冲了承载载荷的过度集中。(2)磨机结构。如图3所示,在内部旋转轴上增加了一个套筒,在这个搅拌鼠笼的中心部位增加了正反两个螺旋叶片,它能提高给料速度并使物料均匀给入,防止大颗粒跑粗,改善磨矿效果。从图3可以看出,这样的设计不仅结构简单而且有效克服了轴向力,从而延长了整个设备的图1卧式搅拌球磨机结构示意使用寿命,方便了设备的维护。另外,由于双向放转方向螺旋的作用,使得钢球和物料都向螺旋的中间部转子位移动,随着钢球和物料的增加,轴向力相互抵消,在离心力作用下,钢球和物料受到挤压向四周扩散,形成两个几乎对称的涡流区域,使物料得到了有效地研磨,大大改善了研磨效果。外筒(3)给料系统。水煤浆采用一定浓度的湿法磨矿工艺,经过破碎后的原料煤加水搅拌均匀后由给料泵送入磨机。传统的搅拌球磨机一般采用干法工艺,不仅粉尘大,还需要鼓风设备,能耗图2磨机运动示意高。泵送人料方式一方亩能够有效防止磨矿过程中跑粗现象,另一方面延长了矿浆的运动路径3磨机的技术要求使得矿料能得到有效研磨,如图4所示。水煤浆是一种固、液两项流体,具有复杂的流变特性。制备水煤浆,必须有适当的生产规模、生产工艺特点、流变特性、合适的产品粒度及煤种等要求。因此,该机的设计须在传统基础上,对不适合水煤浆制备的缺陷进行改进。磨机的匚况条件需要根据水煤浆的流变特性和工艺特点进行调整,设计标准与传统的设计基本相似。磨机的组成及技术特点中国煤化工磨机主要由传动系统、筒体、支撑装置、给CNMHG钢琢时机迹料装置、排料装置等组成3。煤炭加工与综合利用No.1,201lCOAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILLZATION活性炭孔径分布和表面化学性质对吸附影响的研究进展范明霞,张智(湖北工业大学化学与环境工程学院,湖北武汉430068)摘要:介绍了活性炭孔径分布及表面官能团的种类,分析了近年来国内外在活性炭孔径分布和表面官能团对吸附性能影响的研究进展情况,对以活性炭孔隙结构和表面官能团为出发点的研究提出了一些建议关键词:活性炭;孔径分布;表面官能团中图分类号:TQ424.1文献标识码:A文章编号:10058397(2011)0004906活性炭是一种优良的吸附剂,具有石墨微晶活性炭对物质的吸附作用有两种形式:物理结构、微孔发达、吸附能力强、化学性质稳定、吸附和化学吸附。物理吸附主要表现为吸附质与力学强度高和再生方便等特点,已在石油、化吸附剂之间通过物理性力,如范德华力、氢键等工、轻工、食品、医药、环保、国防、农业等诸相结合,吸附过程受吸附质分子尺寸与吸附剂的多领域得到广泛应用1。孔结构控制(分子筛作用);化学吸附实质是吸附质与吸附剂表面基团之间发生化学反应,以化学收稿日期:2010-11-29键力相结合,吸附过程受吸附剂表面化学特性、作者简介:范明霞(1979-),女,潮北武汉人,2004年毕吸附质化学性质等因素影响。通常吸附质在活性业于武汉科技大学化学工艺专业,工学硕士,湖北工业大学化学与环境工程学院洴师,研究方向:吸附剂开发应用与吸附机理硏炭表面吸附是两种吸附共同作用的结果,活性炭吸附性能主要由活性炭孔隙的物理结构和孔表面5结语生产实践证明,采用超细搅拌球磨机技术制备水煤浆,经济技术指标已达到要求,生产工艺参数合理、设备先进、产品质量及产量能达到预定要求,而且具有能耗低、直接加工成本低、经济效益和社会效益显著等特点,具有良好的推广前景。图4物料研磨路径示意参考文献4)磨矿介质的选取。超细搅拌球磨机能够[]李邦宪,超细微粒子工业化生产新技术、新设备一在高临界转速下对物料进行超细粉磨,选用的高卧式搅拌球磨机[冂].现代陶瓷技术,1994(1):32耐磨介质球至关重要。美国 Attritor超细搅拌球磨机试验也表明,成品粒度为5μm时,选用Φ[2]王淀佐,陈清如.矿物加工学[M].徐州:中国矿业大3mm介质球最佳。当成品粒度为63μm时,3]中国煤化工京:冶金工业出版选用6mm介质球效果最好。另外根据经验公式—FC.邦德简化公式“,本实验选用425CNMHG议备具网用LM].北京:冶金工业mm的钢球作为磨矿介质出版社,2005